第一章-材料力学的基本概念

材料力学Mechanics of Materials肖念新*1H 舰载飞机在发动机和弹射器推力 作用下从甲板上起飞 工程实际中的力学问题工程实际中的力学问题2 工程实际中的力学问题工程实际中的力学问题棒球在被球棒击打棒球在被球棒击打后，其速度的大小和后，其速度的大小和方向发生了变化。如方向发生了变化。如果已知这种变化即可果已知这种变化即可确定球与棒的相互作确定球与棒的相互作用力用力 。v1v2F3 工程实际中的力学问题工程实际中的力学问题航空航天器航空航天器的姿态控制的姿态控制4 工程实际中的力学问题工程实际中的力学问题高速列车的振动问题高速列车的振动问题5让泰坦尼克号的悲剧不再重演让泰坦尼克号的悲剧不再重演Titanic首航时的宣传资料 6让泰坦尼克号的悲剧不再重演让泰坦尼克号的悲剧不再重演这艘当时世界最大的船号称 “ 永不沉没的 TITANIC” 7让泰坦尼克号的悲剧不再重演让泰坦尼克号的悲剧不再重演“泰坦尼克号 ”被称为 “世界工业史上的奇迹 ” 8河北 赵州桥 建于 1400年前（隋朝）跨 37.02米、宽 9米、拱高7.23米，隋允康教授的老师 钱令希 院士用弹塑性理论计算结果 压力线完全通过拱轴。9工程力学概述 理论力学工程力学材料力学 物体在外力作用下的变形和失效现象二者都是工程设计的基础建筑力学理论力学材料力学结构力学建筑类三大力学静力学材料力学静 力 学 研究物体的受力和平衡规律运动学动力学10绪 论一、材料力学的 由来 学科发展的必然性二、材料力学的 任务 工程需要的迫切性三、材料力学的 作用 承前启后的阶段性四、材料力学的 学习 爱学会学的自觉性11材料力学主要研究对象（杆件）的几何特征实体 板杆件材料力学的主要研究对象轴线 横截面12材料力学主要研究对象（杆件）的几何特征直杆 曲杆等截面杆 变截面杆等截面直杆13材料力学的任务1）研究材料的力学性能2）研究构件的强度、刚度和稳定性等3）合理解决安全与经济之间的矛盾构件的强度、刚度和稳定性均与所用材料的力学性能有关，因此在实验研究基础上进行理论分析，是完成材料力学任务所必需的途径和手段。141、材料力学（上、下） .刘鸿文编 .高等教育出版社，2000年，第三版 2、材料力学 .单辉祖编著 .高等教育出版社， 2002年 2月，第一版 3、材料力学 .范钦珊主编 .高等教育出版社， 2000年 2月，第一版 4、材料力学 800题 .胡增强等编 .中国矿业出版社， 1994年 10月第一版 5、材料力学（重点难点及典型题精解）闵行等编西安交通大学出版社， 2002年 12月 第一版参考书目：156、材料力学（常见题型解析及模拟题）刘达主编，西北工业大学出版社7、材料力学解题指导及习题集 .清华大学材料力学教研室编 .高 等教育出版社， 1999年 6月，第二版8、力学学报 .中国力学学会 ,中国科学院力学研究会主办.力学学报期刊出版社9、力学与实践 .中国力学学会 ,中国科学院力学研究所主办 .力学与实践期刊出版社出版10、力学进展 .中国科学院力学研究所主办参考书目：（续）16第一章 材料力学的基本概念 l第一节 材料力学的基本假设 l第二节 杆件的基本变形l第三节 外力 内力 截面法l第四节 应力的概念17第一节 材料力学的基本假设 一、连续性假设二、 均匀性假设三、 各向同性假设四、小变形假设18在外力作用下，一切固体都将发生变形，故称为 变形固体而构件一般均由固体材料制成，故构件一般都是 变形固体 。191连续性假设： 认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质 （ 数学）2均匀性假设： 认为物体内的任何部分，其力学性能相同 （力学）3各向同性假设： 认为在物体内各个不同方向的力学性能相同 （物理）4. 小变形假设： 变形与本身的尺寸相比很小变形固体的假设20各向同性与各向异性各向同性与各向异性灰口铸铁的显微组织 弹性体模型的理想化弹性体模型的理想化 均匀连续问题均匀连续问题21球墨铸铁的显微组织各向同性与各向异性各向同性与各向异性 弹性体模型的理想化弹性体模型的理想化均匀连续问题均匀连续问题22普通钢材的显微组织各向同性与各向异性各向同性与各向异性 弹性体模型的理想化弹性体模型的理想化均匀连续问题均匀连续问题23优质钢材的显微组织各向同性与各向异性各向同性与各向异性 弹性体模型的理想化弹性体模型的理想化均匀连续问题均匀连续问题24一、拉伸与压缩二、剪切三、扭转四、弯曲第二节 杆件的基本变形25受力特征：受一对作用线与杆轴线重合的外力的作用。变形特征：沿杆的轴线方向伸长或缩短。26受力特征：杆件受一对大小相等，指向相反，作用线相距佷近的横向外力的作用。 变形特征：杆件的两部分沿外力作用方向发生相对错动，形变为平行四边形。27受力特征：在垂直于杆件轴线的平面内作用一对大小相等，方向相反的外力偶。变形特征：杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对